工作面均壓通風(fēng)安全技術(shù)及應(yīng)急方法研究

摘要：某煤礦回采煤層屬于易自燃煤層，煤礦在進(jìn)行工作面回采的過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)有低氧現(xiàn)象的出現(xiàn)，因此在開(kāi)采工作面使用了?“U”型均壓通風(fēng)技術(shù)，避免發(fā)生低氧環(huán)境問(wèn)題。本文主要對(duì)工作面使用的均壓通風(fēng)安全技術(shù)進(jìn)行介紹，以促進(jìn)礦井開(kāi)采工作的安全順利。

關(guān)鍵詞：煤礦開(kāi)采;均壓通風(fēng);安全技術(shù);應(yīng)急方法

在空氣中暴露著的煤，會(huì)因?yàn)檠趸艧?，?dǎo)致溫度不斷提高，當(dāng)溫度處于70至80度之后，溫度升高的速度會(huì)突然間加快，當(dāng)達(dá)到煤炭的著火點(diǎn)溫度時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)燃燒的情況，這種情況就是煤層自燃。在進(jìn)行開(kāi)采過(guò)程中，一旦發(fā)生煤層自燃的情況，就會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的安全事故，因此，工作面的均壓通風(fēng)非常重要。

一、礦井開(kāi)采工作面概況簡(jiǎn)介

礦井開(kāi)采的煤層屬于Ⅰ類自燃煤層，煤層的平均厚度在13.8m左右，該工作面煤層自燃發(fā)火期為1個(gè)月，最短7天。在開(kāi)采的過(guò)程中，采用走向長(zhǎng)壁采煤法，綜采放頂煤工藝，全部垮落法管理頂板。在對(duì)工作面進(jìn)行通風(fēng)的過(guò)程中，使用了“U”型負(fù)壓通風(fēng)技術(shù)，回采工作中，在回風(fēng)隅角、機(jī)尾安全出口和工作面等位置進(jìn)行測(cè)量，發(fā)現(xiàn)存在著不同程度的氧氣偏低的情況。這種低氧現(xiàn)象的存在，會(huì)使得工作人員出現(xiàn)缺氧的狀態(tài)，在很大程度上影響了工人的身體健康，進(jìn)而嚴(yán)重的影響工作面的安全順利生產(chǎn)[1]。

二、工作面的低氧現(xiàn)象分析

（一）采空區(qū)浮煤氧化的影響

在進(jìn)行回采的時(shí)候，以0.5m作為丟煤厚度，丟出的煤塊在受到?jīng)_擊之后會(huì)變成小碎塊，這就使得氧化的面積增加，而空氣中被釋放出的一氧化碳和二氧化碳增多。在通風(fēng)過(guò)程中，我們使用的是“U”型負(fù)壓通風(fēng)法，這種方法會(huì)將機(jī)尾回風(fēng)隅角變成負(fù)壓最低處，所以回風(fēng)隅角長(zhǎng)時(shí)間處在低氧狀態(tài)，間歇性會(huì)有有害氣體涌出。

（二）礦井中負(fù)壓通風(fēng)造成的影響

當(dāng)?shù)V井中存在嚴(yán)重的氣壓下降時(shí)，開(kāi)采工作面也會(huì)出現(xiàn)較快的氣壓變化，而采空區(qū)卻是處于較慢的變化中，使得工作面大氣壓力小于采空區(qū)大氣壓力，這種氣壓的不平衡，會(huì)使得采空區(qū)的有害氣體向低壓工作面涌入，導(dǎo)致工作面低氧現(xiàn)象的出現(xiàn)。這種情況尤其在14：00～20：00尤為明顯。

（三）上覆采空區(qū)滅火治理中使用惰氣的影響

在某工作面，上覆采空區(qū)間距四十一米，在工作面周圍的煤層中，布置了兩巷道，巷道中聯(lián)巷間距為五十米，相鄰的工作面使用二十米寬煤柱進(jìn)行格擋。當(dāng)回采工作完成后，所有單獨(dú)的采空區(qū)就會(huì)連接成一個(gè)大的采空區(qū)。在滅火治理過(guò)程中，曾在上覆采空區(qū)進(jìn)行大量氮液的注入，因此惰性氮?dú)獾暮糠浅４?，而?dāng)進(jìn)行回采的過(guò)程中，上覆采空區(qū)和垮落的頂板聯(lián)通，失衡的氣壓導(dǎo)致上覆采空區(qū)中的二氧化碳、氮?dú)獾龋枷蚬ぷ髅嬗咳?，?dǎo)致工作面陷入低氧。

二、“U”型均壓通風(fēng)安全技術(shù)措施

（一）通風(fēng)防治低氧技術(shù)簡(jiǎn)介

通過(guò)對(duì)工作面低氧現(xiàn)象的分析，我們可以明確：在開(kāi)采工作中，將負(fù)壓通風(fēng)技術(shù)用于工作面，是導(dǎo)致采空區(qū)的氮?dú)?、一氧化碳和二氧化碳等有害氣體涌向工作面，使得工作面低氧的重要原因。因此，在進(jìn)行開(kāi)采的過(guò)程中，改變工作面通風(fēng)方式，將負(fù)壓通風(fēng)變成壓入式通風(fēng)，將工作面和采空區(qū)之間的壓力差距縮小，將有害氣體涌入工作面的速度減緩，甚至抑制他們的涌入，有效的防止工作面低氧的出現(xiàn)[2]。

（二）“U”型均壓通風(fēng)技術(shù)實(shí)施

在工作面使用的通風(fēng)方式為“U”型均壓通風(fēng)，需要壓入式均壓風(fēng)機(jī)、均壓風(fēng)門(mén)以及壓入式調(diào)節(jié)窗聯(lián)合運(yùn)作。在開(kāi)采的過(guò)程中，工作面相對(duì)來(lái)說(shuō)是一個(gè)較為封閉的狀態(tài)，氣壓情況為正壓。將軸流壓入式通風(fēng)機(jī)放置在主回撤通道用以防爆，這兩臺(tái)通風(fēng)機(jī)一臺(tái)正常工作，一臺(tái)備用，在通風(fēng)機(jī)的機(jī)身中部，需要進(jìn)行密閉，而出風(fēng)口和吸風(fēng)口在密閉部位的兩側(cè)，用于向工作面壓風(fēng)。在主通道和輔通道中間，以及回風(fēng)巷靠近尾巷的位置，放置均壓風(fēng)門(mén)，均壓風(fēng)門(mén)耐高負(fù)壓。在運(yùn)輸巷的位置安裝三道調(diào)節(jié)風(fēng)窗，而在運(yùn)輸巷聯(lián)通回風(fēng)巷的位置，將自動(dòng)調(diào)節(jié)風(fēng)窗至于回風(fēng)聯(lián)巷內(nèi)。通過(guò)這樣的施工措施，能夠讓工作面的開(kāi)采區(qū)域相對(duì)封閉，而機(jī)械開(kāi)始運(yùn)轉(zhuǎn)之后，封閉的工作面能夠得到足夠的風(fēng)量（向工作面輸送的風(fēng)量約為每分鐘2500立方米）。在進(jìn)行工作面開(kāi)采的過(guò)程中，通過(guò)安裝在回風(fēng)巷的調(diào)節(jié)風(fēng)窗，能夠?qū)⑼L(fēng)斷面的大小進(jìn)行改動(dòng)，以此來(lái)對(duì)開(kāi)采工作面的壓力按照實(shí)際情況進(jìn)行合理的調(diào)節(jié)。

（三）“U”型均壓通風(fēng)安全的技術(shù)措施

在調(diào)整“U”型通風(fēng)系統(tǒng)之前，首先要撤離在工作面、回風(fēng)巷及通風(fēng)系統(tǒng)周邊的工作人員，在各個(gè)出口的位置，設(shè)立明顯的警戒標(biāo)志和措施，通風(fēng)系統(tǒng)調(diào)整期間禁止任何人進(jìn)入。在通風(fēng)系統(tǒng)調(diào)整結(jié)束后，三十分鐘內(nèi)不得進(jìn)入，在專業(yè)技術(shù)人員通過(guò)測(cè)試之后，明確調(diào)整區(qū)域氣體濃度正常，才可以進(jìn)入。在使用“U”型通風(fēng)過(guò)程中，要每天固定對(duì)工作區(qū)域進(jìn)行風(fēng)量、氣壓進(jìn)行測(cè)量，由瓦斯測(cè)量技術(shù)人員進(jìn)行測(cè)量和記錄。

要指定專人負(fù)責(zé)線路、設(shè)備開(kāi)關(guān)、均壓風(fēng)機(jī)等設(shè)備，每個(gè)月要定期對(duì)風(fēng)機(jī)的風(fēng)電閉鎖等工作進(jìn)行試驗(yàn)，將試驗(yàn)過(guò)程和結(jié)果進(jìn)行詳細(xì)的記錄，并且自動(dòng)切換雙電源。在平時(shí)工作使用過(guò)程中，要實(shí)時(shí)進(jìn)行查看和維護(hù)。設(shè)立明顯的標(biāo)示，非負(fù)責(zé)人員不得碰觸，風(fēng)機(jī)禁止隨意停轉(zhuǎn)、兩道風(fēng)門(mén)禁止同時(shí)打開(kāi)。

在回風(fēng)巷等位置，以及均壓風(fēng)機(jī)等設(shè)備位置，要安裝監(jiān)控，并安裝電話專線。

在使用“U”型均壓通風(fēng)技術(shù)進(jìn)行通風(fēng)的過(guò)程中，要制定明確的制度：對(duì)于采空區(qū)的漏風(fēng)量、空氣溫度等問(wèn)題，要安排專人定期進(jìn)行觀測(cè)分析和記錄;礦井通風(fēng)工作需要配備完善的風(fēng)阻，相關(guān)區(qū)域應(yīng)有完整的風(fēng)壓資料，以及專業(yè)的檢測(cè)手段等;保持警惕心，時(shí)時(shí)對(duì)巷道進(jìn)行檢查，確保均壓區(qū)域內(nèi)的風(fēng)流流動(dòng)的正常狀態(tài)[3]。

結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，“U”型均壓通風(fēng)安全的技術(shù)措施在礦井工作面的使用，能夠有效的抑制有害氣體溢出的情況，解決困擾我們依舊的低壓?jiǎn)栴}。在使用該技術(shù)的過(guò)程中，要確定設(shè)施設(shè)備的穩(wěn)固，避免意外事故的出現(xiàn)。

參考文獻(xiàn)：

[1]朱曉慧. 高瓦斯工作面通風(fēng)方式的適用性分析及瓦斯防治技術(shù)[J]. 山西煤炭， 2018（5）：43-46.

[2]段定杰. 采煤工作面通風(fēng)防治煤塵技術(shù)的分析探討[J]. 石化技術(shù)， 2019（7）：205-206.

[3]高宏， 楊宏偉， 錢(qián)志良. 礦井末采期工作面高位鉆孔優(yōu)化技術(shù)研究[J]. 煤炭工程， 2019（6）：108-111.

作者簡(jiǎn)介：李獻(xiàn)智，1978年5月，河南民權(quán)，安徽理工大學(xué)，本科，通風(fēng)安全